COSTA, Tie Bezerra. Efeito da privação da glutamina sobre as células secretoras do epitélio intestinal em um modelo in vitro de enteroide. 2014. 73 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Médicas) - Universidade Federal do Ceará. Faculdade de Medicina, Fortaleza, 2014. / Submitted by denise santos (denise.santos@ufc.br) on 2015-02-13T11:59:15Z No. of bitstreams: 1 2014_dis_tbcosta.pdf: 1905458 bytes, checksum: 3bfbf27d06a97ecac348168074140446 (MD5) / Approved for entry into archive by denise santos(denise.santos@ufc.br) on 2015-02-13T12:00:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2014_dis_tbcosta.pdf: 1905458 bytes, checksum: 3bfbf27d06a97ecac348168074140446 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-02-13T12:00:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2014_dis_tbcosta.pdf: 1905458 bytes, checksum: 3bfbf27d06a97ecac348168074140446 (MD5) Previous issue date: 2012 / The intestinal epithelium is formed and sustained by a population of stem cells capable of generating different cell lines while maintaining pluripotent and self-renewal capacity. Glutamine is a conditional essential amino acid important for the maintenance of the intestinal epithelium. However, few studies to date have explored the role of glutamine in the fine regulation of the intestinal crypt cell turnover. In order to evaluate the role of glutamine in the crypt cell turnover, an in vitro enteroid model was used, where stem cells are capable of generating an epithelium containing the main intestinal secretory cell lines (Paneth, goblet, and enteroendocrine cells) and absorptive enterocytes as well, while forming a villus-crypt like structure. This model was used to test the effect of 24h of glutamine deprivation (standard media with 2mM glutamine vs glutamine-free media) on epithelial turnover by counting EdU- labeled cells/total number per section and cell apoptosis by counting cleavage-caspase 3- labeled cells/total number per section. In order to assess crypt secretory function, Paneth and goblet crypt cell ratios (target secretory cell/total cell number per crypt) were measured. The number of Paneth and goblet cells was measured with the aid of confocal microscopy and lysozyme and mucin-2 immunostainning. In addition, Paneth and globet cell product transcripts (lysozyme and mucin, respectively) were measured using quantitative Real-time PCR. In order to assess the potential immunomodulatory role of glutamine, innate immune element transcripts, Toll like receptor and their accessory protein MD-2, and cytokines, as follows: TNF-α, IL-1β and CXCL-1, were measured. Glutamine deprivation reduced the number of EdU positive cell ratio as compared with the enteroid under the standard media (p=0.006). No significant differences regarding Paneth and goblet cell ratios were seen between groups following glutamine deprivation. Glutamine deprivation significantly decreased lysozyme transcripts as compared with the enteroid under the standard media (p=0.007), but not for mucin-2 transcripts, related to goblet cell function. Decreased TNF-α and MD-2 transcription (p=0.005 and p=0.016, respectively) were found following glutamine deprivation. Altogether, our findings reinforce the glutamine positive role on the intestinal epithelial turnover and furthermore suggest an important glutamine regulatory effect over Paneth cells and the innate immune system. The enteroid model provides an important tool the dissect the mechanisms of glutamine protection and shed light for future studies. / O epitélio intestinal é formado e mantido por uma população de células-tronco capaz de gerar diferentes linhagens celulares, mantendo a pluripotência e a capacidade de auto-renovação. A glutamina é um aminoácido essencial condicional importante para a manutenção do epitélio do intestino. No entanto, poucos estudos têm explorado o papel da glutamina na regulação fina do turnover celular da cripta intestinal. Com o propósito de avaliar o papel da glutamina n o turnover de células da cripta, foi utilizado um modelo in vitro de enteroide, onde as células-tronco são capazes de gerar um epitélio contendo as principais linhagens de células secretoras intestinais (célula de Paneth, célula caliciforme e célula enteroendócrina), além dos enterócitos absortivos, com a formação de uma estrutura tipo vilosidade-cripta. Este modelo foi usado para testar o efeito de 24 horas de privação de glutamina (meio padrão com glutamina a 2 mM vs meio livre de glutamina) no turnover epitelial através da contagem de células marcadas por Edu/número total por secção e ainda na apoptose celular, através da contagem de células marcadas para caspase 3-clivada/número total por secção. A fim de avaliar a função secretora das criptas, as razões das células de Paneth e caliciformes por cripta (célula alvo/número total de células secretoras por cripta) foram medidas. O número de células de Paneth e caliciformes foi obtido com o auxílio da microscopia confocal e imunomarcação para lisozima e mucina-2. Além disso, os transcritos dos produtos das células de Paneth e caliciformes (lisozima e mucina, respectivamente) foram analisados utilizando o método de PCR quantitativo em tempo real. Com intuito de avaliar o potencial papel imunomodulador da glutamina, transcritos de elementos da imunidade inata, receptor de tipo Toll e sua proteína acessória MD-2, e citocinas, a saber: TNF-α, IL-1β e CXCL-1, foram medidos. A privação de glutamina reduziu o número de células Edu positivas, em comparação com o enteroide sob meio padrão (p=0,006). Não houve diferença significativa em relação às razões das células de Paneth e células caliciformes entre os grupos após privação de glutamina. A privação da glutamina diminuiu significativamente os transcritos de lisozima, em comparação com o enteroide sob meio padrão (p = 0,007), mas não para mucina-2, transcrição relacionada com a função das células caliciformes. Uma transcrição reduzida para TNF- α e MD-2 (p=0,005 e p=0,016, respectivamente) foi observada após a privação de glutamina. Ao todo, nossos achados reforçam o papel positivo da glutamina sobre o turnover do epitélio intestinal e, além disso, sugerem um importante efeito regulador da glutamina sobre as células de Paneth e resposta imune inata. O modelo enteroide fornece uma ferramenta importante para dissecar os mecanismos de proteção pela glutamina e guiar estudos futuros.

CARVALHO, L. L. Inibição do mTOR agrava a mucosite intestinal induzida por irinotecano. 2016. 118 f. Dissertação (Mestrado em Farmacologia) - Faculdade de Farmácia, Odontologia e Enfermagem, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2017-02-06T15:50:42Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_llcarvalho.pdf: 2848340 bytes, checksum: aaf346e9f648dc008eef1d64977af996 (MD5) / Approved for entry into archive by Erika Fernandes (erikaleitefernandes@gmail.com) on 2017-02-06T15:50:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_llcarvalho.pdf: 2848340 bytes, checksum: aaf346e9f648dc008eef1d64977af996 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-02-06T15:50:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_llcarvalho.pdf: 2848340 bytes, checksum: aaf346e9f648dc008eef1d64977af996 (MD5) Previous issue date: 2016-10-21 / INTRODUCTION. Colorectal cancer (CRC) is one of the most prevalent neoplasms worldwide, being one of the leading causes of death from cancer. In Brazil, it is the third most frequent cancer in men and second in women. In the last decades new drugs incorporated into the clinical protocols for the treatment of mCRM have provided a significant increase in the survival of patients with this type of malignancy. Among these drugs, irinotecan occupies a prominent place and is commonly used as the first line in the treatment of metastatic RCC. However, since all chemotherapy treatments have a burden, a quarter of patients receiving irinotecan have a severe intestinal mucositis as a more noticeable side effect. Deregulation of cell signaling pathways is certainly one of the main reasons for the development of cancer. The mammalian rapamycin target protein (mTOR) is responsible for cell growth and the PI3K / Akt / mTOR axis is often dysregulated in several types of cancer. Thus, this work focused on investigating the role of mTOR during experimental intestinal mucositis induced by irinotecan. METHODS. C57BL / 6 male mice (n = 6 / group) were given intraperitoneally with saline or irinotecan (75 mg / kg or 45 mg / kg) for four consecutive days and treated with rapamycin or everolimus (mTOR inhibitors, 1.5 mg / Kg and 3 mg / kg, respectively) followed by irinotecan administration. Periodically the body weight variation and scores were evaluated for the degree of diarrhea. After euthanasia of the animals, ileus samples were collected for determination of myeloperoxidase activity (MPO), histopathology and morphometric analysis and cytokine levels measurement [KC (human IL-8 analogue chemokine), IL-1β, TGF-β And IFN-γ]. Gene expression of the mRNA of the PI3K / Akt / mTOR pathway proteins was performed by qRT-PCR. Blood was also collected from the animals to evaluate the total white blood cell count. The ANOVA / Bonferroni or Kruskal-Wallis / Dunn tests were used for statistical analysis. P <0.05 was accepted as significant. The present work was approved by the ethics committee of UFC (protocol number 100/14). RESULTS. Animals injected with irinotecan 75 mg / kg showed an increase in the gene expression of PI3K, Akt and mTOR mRNA evidencing the participation of the pathway in iatrogeny. Irinotecan 75 mg / kg significantly reduced body weight, total leukocyte count, villus / crypt ratio and promoted a characteristic intestinal lesion when compared to the saline control group. In addition, inhibition of mTOR with rapamycin or everolimus generally aggravated most of these parameters, such as weight loss, diarrhea, histopathology, neutrophil infiltration, and inflammatory mediators such as TGF-β and IFN-γ. CONCLUSION. Inhibition of mTOR aggravates irinotecan-induced intestinal mucositis probably by increasing the pro-inflammatory response via TGF-β and IFN-γ with important involvement of Paneth's Cells. Financial support: CNPq. / INTRODUÇÃO. O câncer colorretal (CCR) é uma das neoplasias mais prevalentes em todo o mundo, sendo uma das principais causas de óbito por câncer. No Brasil, apresenta-se como o terceiro câncer mais frequente nos homens e segundo nas mulheres. Nas últimas décadas novas drogas incorporadas à protocolos clínicos para o tratamento do CCRm tem proporcionado um aumento significativo na sobrevida de pacientes com esse tipo de malignidade. Dentre estas drogas o irinotecano ocupa lugar de destaque e é comumente utilizado como primeira linha no tratamento do CCR metastático. Entretanto, como todo tratamento quimioterápico há um ônus, um quarto dos pacientes em tratamento com irinotecano apresentam uma grave mucosite intestinal como efeito colateral mais notório. A desregulação de vias de sinalização celular certamente é uma das principais razões para o desenvolvimento do câncer. A proteína alvo da rapamicina em mamíferos (mTOR) é responsável pelo crescimento celular e o eixo compreendido por PI3K/Akt/mTOR está frequentemente desregulada em vários tipos de câncer. Dessa forma, esse trabalho focou em investigar o papel do mTOR durante a mucosite intestinal experimental induzida pelo irinotecano. MÉTODOS. Camundongos machos C57BL/6 (n=6/grupo) foram administrados intraperitonialmente com salina ou irinotecano (75 mg/kg ou 45 mg/kg) durante quatro dias consecutivos e tratados com rapamicina ou everolimo (inibidores de mTOR, 1,5 mg/kg e 3 mg/kg, respectivamente) seguidos da administração de irinotecano. Periodicamente foram avaliados a variação de peso corpóreo e escores para avaliação do grau de diarreia. Após a eutanásia dos animais, amostras de íleo foram coletadas para determinação da atividade de mieloperoxidase (MPO), histopatologia e análise morfométrica e dosagem dos níveis de citocinas [KC (quimiocina análoga da IL-8 humana), IL-1β, TGF-β e IFN-γ]. A expressão gênica do RNAm das proteínas da via PI3K/Akt/mTOR foi realizada por qRT-PCR. Também foi colhido sangue dos animais para avaliação da contagem total de leucócitos. Os testes de ANOVA/Bonferroni ou Kruskal-Wallis/Dunn foram usados para as análises estatísticas. P<0,05 foi aceito como significativo. O presente trabalho foi aprovado pelo comitê de ética da UFC (número de protocolo Nº100/14). RESULTADOS. Os animais injetados com irinotecano 75 mg/kg apresentaram um aumento na expressão gênica do RNAm de PI3K, Akt e mTOR evidenciando a participação da via na iatrogenia. O irinotecano 75 mg/kg reduziu significativamente o peso corpóreo, contagem total de leucócitos, razão vilo/cripta e promoveu uma lesão intestinal que lhe é característico quando comparado ao grupo controle salina. Além disso, de forma geral, a inibição do mTOR com rapamicina ou everolimo agravou a maioria desses parâmetros, tais como perda de peso, diarreia, histopatologia, infiltração de neutrófilos e mediadores inflamatórios como TGF-β e IFN-γ. CONCLUSÃO. A inibição do mTOR agrava a mucosite intestinal induzida por irinotecano provavelmente pelo aumento da resposta pro-inflamatória via TGF-β e IFN-γ com participação importante das Células de Paneth. Apoio financeiro: CNPq.